CN116545991A - 一种基于交换网络的多媒体通信方法及系统 - Google Patents

一种基于交换网络的多媒体通信方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及数据交换技术领域，具体地说，涉及一种基于交换网络的多媒体通信方法及系统。包括S1、建立网络通信管理云端，接收多媒体数据包输送进入网络通信管理云端，并对数据包进行分析获取差错判断；通过差错控制和流量控制，实现对多媒体流的可靠传输和实时传输，并能够多种类型媒体同时进行传输，将错误数据包进行挑选删除，提高传输信息的可靠性，通过加密通道，提高了多媒体通信的安全性，避免出现数据传输受到干扰导致损坏，保证数据的顺畅传输，提高了网络传输控制的可靠性和实时性，再通过将传输完毕的数据进行采集比对分析，避免数据发送错误或者数据损坏影响使用效果，增加多媒体会话使用数据包的稳定。

Description

一种基于交换网络的多媒体通信方法及系统
技术领域
本发明涉及数据交换技术领域，具体地说，涉及一种基于交换网络的多媒体通信方法及系统。
背景技术
在多媒体通信系统中，为了支持步频足、带宽要求高的视频等媒体类型的稳定传输和实时性传输，传输中的错误控制和流量控制也变得异常负责。目前，SDN技术的出现为网络中功能可编程提供了支持，同时在网络规划、控制和管理中也提供了强大的数据处理功能，但在将数据包进行传输时，数据统一发送容易出现将个别传输出现损坏的错误数据包也发送进入多媒体使用，导致多媒体在使用数据包时出现错误演示，而且在企业在传输数据包时，受到黑客进行攻击时，数据包不受保护容易出现数据传输损坏，还有被数据窃取，影响传输的稳定性和安全性，因此，提出一种基于交换网络的多媒体通信方法及系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于交换网络的多媒体通信方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述技术问题的解决，本发明的目的之一在于，提供一种基于交换网络的多媒体通信方法，包括。
S1、建立网络通信管理云端，接收多媒体数据包输送进入网络通信管理云端，并对数据包进行分析获取差错判断；
S2、根据S1所获得的判断结果，如若判断错误，将该多媒体数据包从网络通信管理云端清除，如若判断正确，网络通信管理云端对多媒体数据包进行筛选分类；
S3、采集多媒体会话特点信息，并对采集的特点信息进行分类，然后将媒体会话特点信息的分类结果和S1建立的网络通信管理云端结合分析，根据分析结果从而在网络通信管理云端内部和多媒体会话之间建立多个多媒体数据传输通道；
S4、基于S2筛选分类完毕的多媒体数据包进行分析，根据分析结果结合网络安全数据获取数据加密信息，结合数据加密信息和S3建立的多个多媒体数据传输通道进行整合，从而获取加密数据传输通道；
S5、将S2的分类结果和S3建立的数据传输通道进行结合分析，从而为多媒体数据包选择最适配S4加密数据传输通道，并通过选择的加密数据传输通道将多媒体数据包输送至多媒体会话中使用；
S6、采集多媒体会话收到的多媒体数据包，并将其数据包和S1所接收的数据包进行比对判断完整性，根据判断结果选择备份多媒体数据包。
作为本技术方案的进一步改进，所述S1对分析获取数据包差错判断步骤如下：
S1.1、根据现有通信数据建立网络通信管理云端；
S1.2、将需要发送至多媒体会话的多媒体输送包输送进入网络通信管理云端；
S1.3、对S1.2接收的多媒体数据包进行通信数据分析，并根据分析结果获取多媒体数据包的差错情况并判断。
作为本技术方案的进一步改进，所述S2对多媒体数据包进行筛选分类步骤如下：
S2.1、基于S1.3的判断结果，结合多媒体数据包出现错误指示标，将其多媒体数据包删除；
S2.2、基于S1.3的判断结果，将多媒体数据包进行解码，并对包头进行分类和解析。
作为本技术方案的进一步改进，所述S3对采集的特点信息进行分类步骤如下：
S3.1、结合S2.1的解析数据将其根据网络数据特征进行分类；
S3.2、结合S3.1的分类结果将多媒体数据包的数据进行重新打包分包。
作为本技术方案的进一步改进，所述S3建立多个多媒体数据传输通道的步骤如下：
S3.3、基于S3.2重新分包的多媒体数据包，将其进行储备形成缓存数据包；
S3.4、通过S3.3的缓存数据包和多媒体会话进行特点采集分析，从而根据分析结果建立多条数据传输通道，从而实现对多数据流量控制。
作为本技术方案的进一步改进，所述S4获取加密数据传输通道步骤如下：
S4.1、对S3.4数据传输通道的传输能力进行分析；
S4.2、基本S3.4的分析结果，在网络上选择适配的安全网络代码，并对采集的安全网络代码结合分析结果进行模拟运行并判断适配性，根据判断结果从而获取加密数据传输通道。
作为本技术方案的进一步改进，所述S5将多媒体数据包输送至多媒体会话中使用的步骤如下：
S5.1、基于S3.2重新分包的多媒体数据包，将其数据包和S4.2加密数据传输通道进行适配判断分析；
S5.2、根据S5.1分析结果，选择发送多媒体数据包在数据传输通道进行加密传输，从而使多媒体会话接收数据包从而使用。
作为本技术方案的进一步改进，所述S6备份多媒体数据包的步骤如下：
S6.1、采集多媒体会话接收的S5.2所发送数据包；
S6.2、将S5.2采集的数据包和S3.3所储备的缓存数据包进行比对完整性，如若比对完整将缓存数据包删除，如若比对失败，将缓存数据包保存。
本发明的目的之二在于，提供了一种基于交换网络的多媒体通信系统，包括上述中任意一项所述的一种基于交换网络的多媒体通信方法，包括数据接收单元、数据分类单元、通道连接单元、传输加密单元、数据传输单元和数据缓存单元；
数据接收单元用于建立网络通信管理云端，接收多媒体数据包输送进入网络通信管理云端，并对数据包进行分析获取差错判断；
数据分类单元用于将多媒体数据包从网络通信管理云端清除，如若判断正确，网络通信管理云端对多媒体数据包进行筛选分类；
通道连接单元用于采集多媒体会话特点信息，并对采集的特点信息进行分类，在网络通信管理云端内部和多媒体会话之间建立多个多媒体数据传输通道；
传输加密单元用于分析结果结合网络安全数据获取数据加密信息，结合数据加密信息和多个多媒体数据传输通道进行整合，从而获取加密数据传输通道；
数据传输单元用于为多媒体数据包选择加密数据传输通道，并通过选择的加密数据传输通道将多媒体数据包输送至多媒体会话中使用；
数据缓存单元用于采集多媒体会话收到的多媒体数据包，并将数据包进行比对判断完整性，根据判断结果选择备份多媒体数据包。
与现有技术相比，本发明的有益效果：通过差错控制和流量控制，实现对多媒体流的可靠传输和实时传输，并能够多种类型媒体同时进行传输，将错误数据包进行挑选删除，提高传输信息的可靠性，通过加密通道，提高了多媒体通信的安全性，避免出现数据传输受到干扰导致损坏，保证数据的顺畅传输，提高了网络传输控制的可靠性和实时性，再通过将传输完毕的数据进行采集比对分析，避免数据发送错误或者数据损坏影响使用效果，增加多媒体会话使用数据包的稳定。
附图说明
图1为本发明的整体流程框图；
图2为本发明的对分析获取数据包差错判断的流程框图；
图3为本发明的对多媒体数据包进行筛选分类的流程框图；
图4为本发明的对采集的特点信息进行分类的流程框图；
图5为本发明的获取加密数据传输通道的流程框图；
图6为本发明的将多媒体数据包输送至多媒体会话中使用的流程框图；
图7为本发明的备份多媒体数据包的流程框图；
图8为本发明的数据传输单元的流程框图。
图中各个标号意义为：
10、数据传输单元；20、数据分类单元；30、通道连接单元；
40、传输加密单元；50、数据传输单元；60、数据缓存单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-6所示，本发明的目的之一在于，提供了一种基于交换网络的多媒体通信方法，包括如下步骤：
S1、建立网络通信管理云端，接收多媒体数据包输送进入网络通信管理云端，并对数据包进行分析获取差错判断；
S1.1、根据现有通信数据建立网络通信管理云端；
S1.2、将需要发送至多媒体会话的多媒体输送包输送进入网络通信管理云端；
S1.3、对S1.2接收的多媒体数据包进行通信数据分析，并根据分析结果获取多媒体数据包的差错情况并判断，对多媒体数据包进行差错控制，并且在数据包发送过程中根据多媒体数据包的差错控制状况进行流量控制。该差错控制状况包括至少一个错误指示标。然后，使用SDN技术对多媒体流进行虚拟网络映射，SDN技术表达式：
二元组(x,y)：表示一条边连接了x和y两个交换机或主机；
三元组(d,s,p)：表示一个数据包d从源s进入交换机p；
矩阵Y：表示网络流量矩阵，其中Y_ij表示从节点i到节点j的流量；
成本函数C(x)：表示网络中每个链路的使用成本，x表示链路使用率；
关键路径：表示网络传输数据时，具有最大流量的路径。它可以通过最大流算法来计算；
段：表示SDN中分层架构的每一层，从下往上依次为网络设备层、转发层、控制层和应用层；
在网络边缘设备中对多媒体流进行分类、标识和控制，从而实现对多媒体流的流量控制。
S2、根据S1所获得的判断结果，如若判断错误，将该多媒体数据包从网络通信管理云端清除，如若判断正确，网络通信管理云端对多媒体数据包进行筛选分类；
S2.1、基于S1.3的判断结果，结合多媒体数据包出现错误指示标，将其多媒体数据包删除；
S2.2、基于S1.3的判断结果，将多媒体数据包进行解码，并对包头进行分类和解析，在发送端，对多媒体数据包进行差错控制，使用FEC或其他差错控制算法对多媒体数据包进行编码和解码，保障数据传输的可靠性。其次，在数据包发送过程中，根据多媒体数据包的差错控制状况，例如包丢失、冗余度等信息，对流量进行控制，确保多媒体数据能够实时准确地传输。
S3、采集多媒体会话特点信息，并对采集的特点信息进行分类，然后将媒体会话特点信息的分类结果和S1建立的网络通信管理云端结合分析，根据分析结果从而在网络通信管理云端内部和多媒体会话之间建立多个多媒体数据传输通道；
S3.1、结合S2.1的解析数据将其根据网络数据特征进行分类；
S3.2、结合S3.1的分类结果将多媒体数据包的数据进行重新打包分包；
S3.3、基于S3.2重新分包的多媒体数据包，将其进行储备形成缓存数据包；
S3.4、通过S3.3的缓存数据包和多媒体会话进行特点采集分析，从而根据分析结果建立多条数据传输通道，从而实现对多数据流量控制，接收数据包：当交换平台接收到多媒体数据包时，首先对数据包进行解码，并对包头进行分类和解析。
S4、基于S2筛选分类完毕的多媒体数据包进行分析，根据分析结果结合网络安全数据获取数据加密信息，结合数据加密信息和S3建立的多个多媒体数据传输通道进行整合，从而获取加密数据传输通道；
S4.1、对S3.4数据传输通道的传输能力进行分析；
S4.2、基本S3.4的分析结果，在网络上选择适配的安全网络代码，并对采集的安全网络代码结合分析结果进行模拟运行并判断适配性，根据判断结果从而获取加密数据传输通道，在发送端建立加密通道，将多媒体数据包进行加密传输，并在SAM证书中进行身份认证，从而防止黑客攻击等安全风险，进行身份认证的公式如下：
利用私钥K加密签名算法生成身份证明Sig，即：
Sig＝SigAlg(M,K)
其中，M是需要认证的消息，K是发行组织的私钥，SigAlg是签名算法。通过将Sig和M组合成SAM证书，用于身份认证和授权。在使用SAM证书进行身份认证时，会对证书上的数字签名进行解密和验证，以确保证书的合法性和完整性，从而确保身份认证的可靠性。
S5、将S2的分类结果和S3建立的数据传输通道进行结合分析，从而为多媒体数据包选择最适配S4加密数据传输通道，并通过选择的加密数据传输通道将多媒体数据包输送至多媒体会话中使用；
S5.1、基于S3.2重新分包的多媒体数据包，将其数据包和S4.2加密数据传输通道进行适配判断分析；
S5.2、根据S5.1分析结果，选择发送多媒体数据包在数据传输通道进行加密传输，从而使多媒体会话接收数据包从而使用，实现数据包转发的具体步骤：
接收数据包：当交换平台接收到多媒体数据包时，首先对数据包进行解码，并对包头进行分类和解析。
数据包分发：将已经解码的数据包按照不同的QoS等级和网络流量约束条件进行分发，保证多媒体数据流的实时性和稳定性，使用公式可为最小化流量分配问题可表示为以下的线性规划表达式：
minimizecost(F)subjecttoF>0F≤CF(A,B)＝f_AB(B∈Adj(A))
其中，F是节点或链路上的流量，cost(F)是流量转发所产生的代价，C是链路或节点的容量，f_AB是链路A到B的最大流量，Adj(A)表示和节点A相连的所有的节点集合。
数据包缓存：当数据包到达交换平台时，如果该数据包所在的路径出现丢包、拥塞等异常情况，则需要将其进行缓存，等待网络恢复后再进行转发。
转发数据包：对于需要转发的数据包，根据SDN控制器下发的规则进行转发，实现快速、可靠的数据包转发。
S6、采集多媒体会话收到的多媒体数据包，并将其数据包和S1所接收的数据包进行比对判断完整性，根据判断结果选择备份多媒体数据包。
S6.1、采集多媒体会话接收的S5.2所发送数据包；
S6.2、将S5.2采集的数据包和S3.3所储备的缓存数据包进行比对完整性，如若比对完整将缓存数据包删除，如若比对失败，将缓存数据包保存，比较两份数据包的完整性，可以采用如下的公式：
H1＝Hash(M1)H2＝Hash(M2)
其中，M1和M2分别是需要对比的两份数据包，Hash是哈希函数，H1和H2分别是两份数据包的哈希值。因为哈希函数的特性，只要数据包发生了任何一点的改变，其哈希值就会发生不同，因此通过比较哈希值就可以判断数据包有没有被篡改或更改。如果两份数据包的哈希值不同，说明两份数据包的完整性可能存在差异。
本发明的目的之二在于，提供了一种基于交换网络的多媒体通信系统，包括上述中任意一项的一种基于交换网络的多媒体通信方法，包括数据接收单元10、数据分类单元20、通道连接单元30、传输加密单元40、数据传输单元50和数据缓存单元60；
数据接收单元10用于建立网络通信管理云端，接收多媒体数据包输送进入网络通信管理云端，并对数据包进行分析获取差错判断；
数据分类单元20用于将多媒体数据包从网络通信管理云端清除，如若判断正确，网络通信管理云端对多媒体数据包进行筛选分类；
通道连接单元30用于采集多媒体会话特点信息，并对采集的特点信息进行分类，在网络通信管理云端内部和多媒体会话之间建立多个多媒体数据传输通道；
传输加密单元40用于分析结果结合网络安全数据获取数据加密信息，结合数据加密信息和多个多媒体数据传输通道进行整合，从而获取加密数据传输通道；
数据传输单元50用于为多媒体数据包选择加密数据传输通道，并通过选择的加密数据传输通道将多媒体数据包输送至多媒体会话中使用；
数据缓存单元60用于采集多媒体会话收到的多媒体数据包，并将数据包进行比对判断完整性，根据判断结果选择备份多媒体数据包。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种基于交换网络的多媒体通信方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、建立网络通信管理云端，接收多媒体数据包输送进入网络通信管理云端，并对数据包进行分析获取差错判断；
S2、根据S1所获得的判断结果，如若判断错误，将该多媒体数据包从网络通信管理云端清除，如若判断正确，网络通信管理云端对多媒体数据包进行筛选分类；
S3、采集多媒体会话特点信息，并对采集的特点信息进行分类，然后将媒体会话特点信息的分类结果和S1建立的网络通信管理云端结合分析，根据分析结果从而在网络通信管理云端内部和多媒体会话之间建立多个多媒体数据传输通道；
S4、基于S2筛选分类完毕的多媒体数据包进行分析，根据分析结果结合网络安全数据获取数据加密信息，结合数据加密信息和S3建立的多个多媒体数据传输通道进行整合，从而获取加密数据传输通道；
S5、将S2的分类结果和S3建立的数据传输通道进行结合分析，从而为多媒体数据包选择最适配S4加密数据传输通道，并通过选择的加密数据传输通道将多媒体数据包输送至多媒体会话中使用；
S6、采集多媒体会话收到的多媒体数据包，并将其数据包和S1所接收的数据包进行比对判断完整性，根据判断结果选择备份多媒体数据包。
2.根据权利要求1所述的一种基于交换网络的多媒体通信方法，其特征在于：所述S1对分析获取数据包差错判断步骤如下：
S1.1、根据现有通信数据建立网络通信管理云端；
S1.2、将需要发送至多媒体会话的多媒体输送包输送进入网络通信管理云端；
S1.3、对S1.2接收的多媒体数据包进行通信数据分析，并根据分析结果获取多媒体数据包的差错情况并判断。
3.根据权利要求2所述的一种基于交换网络的多媒体通信方法，其特征在于：所述S2对多媒体数据包进行筛选分类步骤如下：
S2.1、基于S1.3的判断结果，结合多媒体数据包出现错误指示标，将其多媒体数据包删除；
S2.2、基于S1.3的判断结果，将多媒体数据包进行解码，并对包头进行分类和解析。
4.根据权利要求3所述的一种基于交换网络的多媒体通信方法，其特征在于：所述S3对采集的特点信息进行分类步骤如下：
S3.1、结合S2.1的解析数据将其根据网络数据特征进行分类；
S3.2、结合S3.1的分类结果将多媒体数据包的数据进行重新打包分包。
5.根据权利要求4所述的一种基于交换网络的多媒体通信方法，其特征在于：所述S3建立多个多媒体数据传输通道的步骤如下：
S3.3、基于S3.2重新分包的多媒体数据包，将其进行储备形成缓存数据包；
S3.4、通过S3.3的缓存数据包和多媒体会话进行特点采集分析，从而根据分析结果建立多条数据传输通道，从而实现对多数据流量控制。
6.根据权利要求5所述的一种基于交换网络的多媒体通信方法，其特征在于：所述S4获取加密数据传输通道步骤如下：
S4.1、对S3.4数据传输通道的传输能力进行分析；
S4.2、基本S3.4的分析结果，在网络上选择适配的安全网络代码，并对采集的安全网络代码结合分析结果进行模拟运行并判断适配性，根据判断结果从而获取加密数据传输通道。
7.根据权利要求4所述的一种基于交换网络的多媒体通信方法，其特征在于：所述S5将多媒体数据包输送至多媒体会话中使用的步骤如下：
S5.1、基于S3.2重新分包的多媒体数据包，将其数据包和S4.2加密数据传输通道进行适配判断分析；
S5.2、根据S5.1分析结果，选择发送多媒体数据包在数据传输通道进行加密传输，从而使多媒体会话接收数据包从而使用。
8.根据权利要求7所述的一种基于交换网络的多媒体通信方法，其特征在于：所述S6备份多媒体数据包的步骤如下：
S6.1、采集多媒体会话接收的S5.2所发送数据包；
S6.2、将S5.2采集的数据包和S3.3所储备的缓存数据包进行比对完整性，如若比对完整将缓存数据包删除，如若比对失败，将缓存数据包保存。
9.用于实现一种基于交换网络的多媒体通信系统，包括权利要求1-8中任意一项所述的一种基于交换网络的多媒体通信方法，其特征在于：包括数据接收单元(10)、数据分类单元(20)、通道连接单元(30)、传输加密单元(40)、数据传输单元(50)和数据缓存单元(60)；
数据接收单元(10)用于建立网络通信管理云端，接收多媒体数据包输送进入网络通信管理云端，并对数据包进行分析获取差错判断；
数据分类单元(20)用于将多媒体数据包从网络通信管理云端清除，如若判断正确，网络通信管理云端对多媒体数据包进行筛选分类；
通道连接单元(30)用于采集多媒体会话特点信息，并对采集的特点信息进行分类，在网络通信管理云端内部和多媒体会话之间建立多个多媒体数据传输通道；
传输加密单元(40)用于分析结果结合网络安全数据获取数据加密信息，结合数据加密信息和多个多媒体数据传输通道进行整合，从而获取加密数据传输通道；
数据传输单元(50)用于为多媒体数据包选择加密数据传输通道，并通过选择的加密数据传输通道将多媒体数据包输送至多媒体会话中使用；
数据缓存单元(60)用于采集多媒体会话收到的多媒体数据包，并将数据包进行比对判断完整性，根据判断结果选择备份多媒体数据包。
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